双膦配体桥联的四铁配合物的电催化产氢性能
朱霖洁, 刘旭锋
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240207
通过配体取代反应合成了2个双膦配体桥联的四铁配合物[Fe4(CO)10(μ-SCH2CH (CH3) S)2(dppa)](1)和[Fe4(CO)10(μ-SCH2CH (CH3) S)2(trans-dppv)](2),其中dppa=双(二苯基膦)乙炔,trans-dppv=trans-1,2-双(二苯基膦)乙烯。配合物的结构经过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱、磷谱以及单晶X射线衍射等方法的表征。用循环伏安法研究了新配合物的电化学性质,结果表明它们均可以在乙腈溶液中催化醋酸中的质子还原产生氢气。其中配合物2的催化效率要明显优于配合物1。
关键词: 四铁配合物, 晶体结构, 循环伏安, 电催化产氢
叠氮桥联的Ho4配合物的合成、结构及生物活性
许成艳, 余江楠, 李宇, 潘喜珍, 侯银玲, 王文敏
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20260033
以多齿席夫碱HL(N′-(6-甲氧基吡啶-2-亚甲基)吡啶-2-甲酰肼)为配体,通过溶剂热法与Ho(NO3)3·6H2O和NaN3反应,成功制备了一例叠氮桥联的新型四核稀土配合物[Ho4(L)4(NO3)2(N3)2(μ2-N3)4]·CH3OH (1)。单晶X射线衍射分析表明:配合物1的结构主要由4个Ho(Ⅲ)离子、4个席夫碱配体L-、2个NO3-、2个N3-及4个μ2-N3-组成。在配合物的结构中,4个Ho(Ⅲ)离子通过4个μ3-N3-和4个μ2-O原子相互连接,构成一个具有平行四边形构型的Ho4核心。利用循环伏安法、凝胶电泳法、紫外吸收光谱法以及荧光光谱法对配合物1与小牛胸腺DNA之间的相互作用进行了系统研究。实验结果一致表明,该配合物与小牛胸腺DNA通过插入模式发生结合。
关键词: 叠氮桥联, Ho4配合物, 晶体结构, DNA相互作用
用于联氨检测的咔唑-吡唑基比率荧光探针的合成及应用
杨云裳, 赵伟良, 胡賾太, 张应鹏
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20260082
基于咔唑和吡唑荧光团,设计并合成了一种比率荧光探针TCM,用于灵敏检测环境中的微量联氨。光谱研究表明,TCM具有超大的斯托克斯位移(241 nm)和单激发双发射的特点。TCM与联氨反应后,601 nm处的橙黄色荧光减弱,411 nm处的蓝色荧光增强,荧光强度比(F601/F411)降低了97%。通过质谱和密度泛函理论(DFT)计算验证了探针基于分子内电荷转移(ICT)效应的荧光识别机理和比率响应模式。此外,TCM表现出良好的选择性、很强的抗干扰能力、较短的响应时间(20 min)和较低的检测限(0.15 μmol·L-1)。已成功将TCM用于水样和土壤中联氨的检测,并且制备了荧光滤纸条,用于联氨的定性分析。
关键词: 联氨, 咔唑, 吡唑, 比率响应, 分子内电荷转移效应, 荧光探针
新型杂合四芳烯光控分子开关的设计合成与性能测试
高睿, 周颖, 胡一凡, 陈思远, 徐首红, 罗千福, 张文清
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310050
围绕分子开关及聚集诱导发光的科研热点领域进行本科教学实验设计,将光致变色二芳烯巧妙嵌合于具有聚集诱导发光性能的四芳烯体系中,制备得到兼具变色和发光功能的新型杂合四芳烯光控荧光分子开关,科教融合,将科研前沿引入到本科实验教学。从物质的制备、分离提纯、结构表征和性能测试等方面进行了综合实验探索。本实验分子设计简练新颖,内容丰富,现象明显,在综合运用和巩固本科学习的基本理论和基本操作的基础上,激发学生的科研兴趣,培养团结协作和突破创新的科学精神。
关键词: 光致变色, 聚集诱导发光, 荧光分子开关, 本科实验教学
基于共轭驱动的Cu(II)氧化仲胺合成氯桥联双核Cu(I)配合物
张永坡, 李鑫峰, 宋亚菲, 孙萌瑶, 殷丛丛, 高春艳, 赵晋忠
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309092
现行的实验教材中缺乏双核桥联配合物合成的实验,关于仲胺合成和Cu(II)氧化性的知识也较少。本实验从有机化学理论知识中的基本反应出发,设计了两条路线合成目标仲胺配体,即基于亲核取代反应的路线一和亲核加成缩合-还原的路线二。运用配位化学原理及有机化学中的共轭驱动效应,使弱氧化性的Cu(II)将仲胺氧化成共轭的芳香亚胺(希夫碱)结构,同时利用希夫碱的配位作用和氯离子的桥联配位作用形成稳定的氯桥联双核Cu(I)配合物。为适应普通高校的实验教学条件,本实验还设计了一套操作简单、现象直观的Cu(I)配合物中铜离子价态的鉴定实验。本实验所涉实验原理既包含基础化学反应知识,又体现最新的科学研究成果,反应条件温和、实验现象直观、重现性好、收率高,能有效提高学生的综合实验操作技能,锻炼学生的有机合成、配位合成能力。
关键词: 双核配合物, 桥联, 仲胺, 氧化还原反应, 亚铜
一锅多组分反应选择性合成二芳基甲胺和三芳基甲烷——推荐一个有机化学综合实验
王一诺, 王思然, 赵奕龙, 徐大振
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202401063
本文介绍了一个有机化学综合实验,实验以水杨醛、苯硼酸和芳胺为反应底物,通过芳胺上取代基控制亲核性选择性地制备二芳基甲胺和三芳基甲烷,并利用核磁共振氢谱(1H NMR)和碳谱(13C NMR)对产物结构进行表征。本实验与理论知识相结合,启发学生进行机理方面的思考,帮助他们开拓知识视野,更好地树立“绿色化学”理念和环保意识。
关键词: 多组分反应, 苯胺, 苯硼酸, 绿色化学
酚类衍生物作为芳基自由基前体参与的高选择性反应进展
曹中艳, 金胜男, 王玉霞, 陈依漪, 孔宪强, 徐元清
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405186
酚是年产超千万吨的廉价化工原料,广泛应用于有机合成中的各类重要转化。大学基础化学中关于酚类化合物反应类型的介绍主要是富电子芳环和酚羟基氧上的取代反应,两类产物中均保留了酚的惰性C―O键。为进一步拓展酚类化合物的应用价值,人们通过在酚氧原子上引入不同活化基,借助金属催化打断C―O键,实现了各类高效的脱氧偶联反应。然而,该策略的反应条件通常较为苛刻,并且可能导致产物中有金属残留,限制了其在制药等领域的广泛应用。为挑战上述难题,化学家们发现利用光、电等手段,在温和条件下可将酚的一些简单衍生物通过C―O键的选择性断裂产生芳基自由基。借助芳基自由基的高反应活性和选择性,实现一些新颖和高效的化学转化,为酚的合成应用提供新的策略和方法。本文介绍了利用酚的三氟甲基磺酸酯、磷酸酯和碳酸酯等作为芳基自由基前体的挑战和难点,以及如何实现一些精细化学品精准构建的最新研究进展,期望可以为学有余力的同学们拓宽知识面。
关键词: 酚, 惰性C-O键, 选择性断裂, 芳基自由基, 光合成, 电合成
铜催化氧化偶联反应合成芳基砜类化合物——适合本科生的基础探究教学实验
江黎黎, 郑少瑜, 刘雪娇, 谢小敏
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202408004
过渡金属催化偶联反应是非常重要的现代有机合成方法,但由于一些反应条件及催化剂的价格限制,尚未在本科实验教学中大规模推广。为了让学生切身体会现代有机化学的发展及绿色化学理念,我们设计了一个反应条件温和、操作步骤简单、原料及催化剂廉价易得的过渡金属催化偶联反应——铜催化芳基硼酸与烷基亚磺酸盐的氧化偶联反应合成芳基砜类化合物。以醋酸铜和N-甲基咪唑为催化剂、空气作为氧化剂,催化4-乙酰基苯硼酸及甲基亚磺酸钠的偶联反应,以中等产率得到4-甲砜基苯乙酮。本实验包括无水实验操作、微量试剂的称量及加料、薄层色谱及旋转蒸发技术、熔点测定等实验操作。此外,本实验可以拓展为探究实验,让学生初步学习有机合成实验研究方法及数据处理、分析方法,了解过渡金属催化有机反应中主要的影响因素,培养学生科学研究的思维,提高学生的综合化学素养。本实验已经在本科生实验教学中进行了验证。
关键词: 过渡金属催化偶联反应, 铜催化氧化偶联反应, 芳基砜类化合物, 基础实验教学, 探究实验教学
Syntheses, crystal structures and Hirshfeld surface analyses of three 3-pyridazinyl-substituted triaryltriazoles and their Cu(Ⅱ) complexes
Ran ZHUANG, Xinru WANG, Ruwei SHEN, Dunru ZHU
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20260136
Three new 3-pyridazinyl-substituted triaryltriazoles, 4-(4-R-phenyl)-3-(2-pyridyl)-5-(3-pyridazinyl)-1,2,4-triazole (L1: R=OCH3; L2: R=H; L3: R=F) and their Cu(Ⅱ) complexes, trans-[Cu(L1)2(NO3)2]·H2O (1), trans-[Cu(L2)2(NO3)2] (2) and trans-[Cu(L3)2(H2O)2](NO3)2 (3), have been synthesized and characterized by FTIR, 1H NMR, elemental analysis and single crystal X-ray crystallography. Crystal structure analyses reveal that the supramolecular trimer (L1)3 and complex 3 crystallize in the triclinic P1 space group, the ligand L2 and complexes 1 and 2 belong to the monoclinic P21/c space group, while the ligand L3 crystallizes in the monoclinic P21/n space group. There is a hydrogen-bonded trimer (L1)3 in the asymmetric unit of the ligand L1. In the complexes 1-3, there is a distorted [CuN4O2] octahedron with two NO3- ions located in the axial positions in 1 and 2, whereas the two water molecules occupy the axial sites in 3. In the equatorial plane of 1-3, each L ligand adopts a chelating bidentate mode to bind the Cu(Ⅱ) ion through the pyridyl N atom and one triazole N atom, leaving the pyridazinyl group uncoordinated. The intermolecular interactions in the free ligands and the complexes have been explored by 3D Hirshfeld surface analyses and 2D fingerprint plots to reveal that the main intermolecular interactions are H…H and C…H/H…C contacts in (L1)3, H…H and N…H/H…N contacts in L2, H…H, N…H/H…N and C…H/H…C in L3, H…H and O…H/H…O contacts in both 1 and 2, H…H, N…H/H…N and O…H/H…O contacts in 3.
关键词: synthesis, crystal structure, pyridazine, triaryltriazole, Cu(Ⅱ) complex, Hirshfeld surface analysis

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